Electrical switchable room-temperature magnetic skyrmions in multiferroic MXene

MXenes公司 空中骑兵 自旋电子学 凝聚态物理 磁性 材料科学 范德瓦尔斯力 物理 铁磁性 纳米技术 量子力学 分子
作者
Liming Wang,Yonglong Ga,Peng Li,Dongxing Yu,Jiawei Jiang,Jinghua Liang,Shouguo Wang,Hongxin Yang
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:108 (5) 被引量:6
标识
DOI:10.1103/physrevb.108.054440
摘要

Two-dimensional (2D) transition metal carbides and nitrides (MXene) host a plethora of interests, e.g., energy storage and conversions, and intriguing quantum phenomena ranging from electronic topological properties to superconductivity. However, topological magnetism is still a missing piece in MXenes. Here, via first-principles calculations, we validate the existence of significant Dzyaloshinskii--Moriya interaction (DMI) in 2D multiferroic MXenes, where the magnitude of DMI scales with the strength of electric dipole of the MXenes. Moreover, using atomistic spin model simulations, we demonstrate that room-temperature (RT) magnetic skyrmions can be spontaneously stabilized at monolayer ${\mathrm{Co}}_{2}\mathrm{C}{\mathrm{F}}_{2}$. The chirality of DMI can be tuned via ferroelectricity effect and, consequently, the skyrmions. We further show that a proper van der Waals substrate can effectively enhance the magnetic anisotropy of ${\mathrm{Co}}_{2}\mathrm{C}{\mathrm{F}}_{2}$ through interlayer charge transfer, while the tunable DMI and RT skyrmions can also be maintained. These results prove that MXenes and their heterostructure can be promising candidates in fabricating ultrathin skyrmionic devices and pave the way for the RT electrically controllable skyrmions toward spintronic applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
打打应助李子采纳,获得10
1秒前
浮游应助温梦花雨采纳,获得10
1秒前
1秒前
0018发布了新的文献求助10
2秒前
赶紧毕业发布了新的文献求助10
2秒前
翻滚的肉夹馍完成签到,获得积分10
2秒前
111完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
文献不好找啊完成签到,获得积分10
4秒前
超级的人杰完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
Bob发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
谦让难破发布了新的文献求助30
6秒前
君子扑火完成签到,获得积分10
6秒前
feifei完成签到,获得积分10
6秒前
拼搏语薇完成签到,获得积分10
6秒前
Ann完成签到,获得积分10
6秒前
turnado发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Orange应助徐志豪采纳,获得10
7秒前
bkagyin应助十一采纳,获得10
7秒前
芽芽豆完成签到 ,获得积分10
7秒前
大个应助蓝蓝娜娜采纳,获得10
7秒前
彭于晏应助wu采纳,获得10
7秒前
小巫发布了新的文献求助10
9秒前
zzzy完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
熙原发布了新的文献求助10
9秒前
liangye完成签到 ,获得积分10
10秒前
大模型应助陈磨磨磨采纳,获得10
10秒前
Orange应助无私的发卡采纳,获得10
10秒前
慕青应助典雅觅海采纳,获得10
11秒前
11秒前
Ulrica完成签到,获得积分10
11秒前
小白关注了科研通微信公众号
11秒前
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
NMR in Plants and Soils: New Developments in Time-domain NMR and Imaging 600
Electrochemistry: Volume 17 600
La cage des méridiens. La littérature et l’art contemporain face à la globalisation 577
Physical Chemistry: How Chemistry Works 500
SOLUTIONS Adhesive restoration techniques restorative and integrated surgical procedures 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4953525
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4216042
关于积分的说明 13117002
捐赠科研通 3998171
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2188196
邀请新用户注册赠送积分活动 1203395
关于科研通互助平台的介绍 1116040